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8--GPS

建筑工程测量 第8章 全球定位系统的定位技术 新疆建设职业技术学院 土木工程系 1 2013年1月14日星期一 新疆建设职业技术学院 土木工程系 2 2013年1月14日星期一 (一)GPS及其背景 1. 它的全称是卫星授时测距导航系统/全球定 位系统(NAVSTAR/GPS;Navigation System timing And Ranging/Global Positioning System) 2. GPS是美国军方研制的第二代卫星导航系统 (1)全球通用,24小时可以定位,测速和授时 (2)确保美国军事安全,服务于全球战略 (3)导航精度可达10—20m (4)1994年3月28日建成,取代其它导航系统 新疆建设职业技术学院 土木工程系 3 2013年1月14日星期一 GPS用于军事 15000 10000 5000 0 0 1000 2000 3000 15000 10000 5000 0 0 1000 2000 3000 新疆建设职业技术学院 土木工程系 4 2013年1月14日星期一 飞行高度 9,840 英尺/ 3,000米 GPS与NNSS的主要特征比较 系统特征 载波频率GHz 卫星高度km 卫星数 NNSS 0.15,0.40 1070 6 GPS 1.23,1.58 20200 21+3 卫星周期min 卫星钟稳定度 1:47 10-11 11:58 10-12 注:NNSS是美国于1964年建成的海军导航系统 新疆建设职业技术学院 土木工程系 5 2013年1月14日星期一 GPS与GLONASS的主要特征比较 系统特征 载波频率GHz 卫星高度km 卫星数 GLONASS 1.61,1.25 19100 21+3 GPS 1.23,1.58 20200 21+3 卫星周期h 卫星钟稳定度 11:15 10-11 11:58 10-12 注:GLONASS是俄罗斯于1996年建成的全球定位系统 新疆建设职业技术学院 土木工程系 6 2013年1月14日星期一 (二)GPS的特点 全球性,全天候,高精度,保密性 GPS测量与经典测量方法的对比: 不需要相互通视 观测作业不受天气条件的影响 网的质量与点位的分布情况无关 能达到大地测量所需要的精度水平 白天和夜间均可作业 经济效益显著 新疆建设职业技术学院 土木工程系 7 2013年1月14日星期一 GPS用于大地测量 新疆建设职业技术学院 土木工程系 8 2013年1月14日星期一 (三)GPS 的系统组成 空间部分 24颗GPS卫星组成 用户部分 GPS接收机 监控站 注入站 控制部分 主控站 新疆建设职业技术学院 土木工程系 1个主控站 5个监控站 3个注入站 9 2013年1月14日星期一 空间星座部分: 提供星历和时间信息 发射伪距和载波信号 提供其它辅助信息 用户部分: 接收卫星信号 记录处理数据 提供导航定位信息 地面控制部分: 中心控制系统 实现时间同步 跟踪卫星进行定轨 注入站 新疆建设职业技术学院 土木工程系 10 2013年1月14日星期一

GPS 空间星座部分 新疆建设职业技术学院 土木工程系 11 2013年1月14日星期一 GPS卫星 ? ? ? ? ? ? ? 24颗卫星(21+3) 6个轨道平面 55º 轨道倾角 20200km轨道高度(地面高度) 11小时58分(恒星时)轨道周期 5个多

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